Материал: Комплексная оценка значимых факторов среды обитания

Комплексная оценка значимых факторов среды обитания

ВВЕДЕНИЕ

В научных исследованиях и технических работах, на производстве, в социальных областях человек постоянно сталкивается с совокупностями объектов, которые принято называть сложными системами. Их отличительные особенности - это многочисленные и разные по типу связи между отдельно существующими элементами системы и наличие у системы функции (назначения), которой нет у составляющих ее частей. Связи (взаимодействия) между элементами сложной системы будут характеризоваться определенным порядком, внутренними свойствами, направленностью на выполнение функции системы. Такие особенности данной конкретной системы принято называть ее организацией.

Организации присущи некоторые общие закономерности, и она может изучаться независимо от конкретного содержания и назначения сложной системы. Типичные абстрагированные свойства организации - это наличие между элементами отношений подчиненности, чередование и другая упорядоченность процедур, согласование событий и целей, своевременная передача информации и управления, влияние на направленность процессов, приемы учета неопределенностей и многое другое. Также возможно говорить о применении в системе различных знаний и технических средств, роли и месте человека, моделирование и упрощении, централизованном использовании информации.

Цель данного расчетно-графического задания - пофакторная и комплексная оценка средового давления, сформированного значимыми факторами среды обитания человека.

В ходе работы был произведен пофакторный и посредовый, и комплексный анализ уровня нагрузки на население.

1. МОДЕЛИРОВАНИЕ СРЕДЫ ТЕХНОЭКОПОЛИСА

Система является очень сложным механизмом для понимания. Если требуется понять какие то взаимосвязи в системе, то необходимо упростить систему, не искажая ее. Для этих целей применяют моделирование. Необходимо представить изучаемую систему в виде такой модели, которая позволит понять в какой среде приходится жить, работать и отдыхать человеку и оценить уровень нагрузки на человека от факторов среды обитания. Кроме этого модель должна позволить следить за изменением уровня нагрузки на человека при изменении качественной и количественной характеристики факторов среды.

Для того чтобы перейти к моделированию необходимо в начале представить место человека в системе, это можно сделать схематично. Схема представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема положения человека в БСТС.

Человек является одним из элементов БСТС. Система состоит из четырех равнозначных элементов: природа, техносфера, социум и человек. Состояние устойчивого равновесия системы может зависеть в равной степени от состояния всех четырех компонентов. Но на практике чаще всего бывает, что состояние устойчивого равновесия системы зависит от самого слабого элемента системы. В данной работе таким элементом является человек. Поэтому производится выделение человека внутри системы и он рассматривается во взаимодействии со средой, которую формируют оставшиеся элементы: техносфера, природа и социум. Схема такого взаимодействия представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Вариант представления БСТС. Классическая схема изучения систем «человек-среда»

Таким образом, произошел переход к классической (упрощенной) схеме представления крупных систем, которая называется «человек-среда».

Но среда в таких БСТС как техноэкополис (ТЭП) имеет свои особенности. Человек в ТЭП находится:

на улице (окружающая среда или макросреда);

на производстве (производственная среда);

дома (бытовая среда или микросреда).

Таким образом, среда в БСТС это суперпозиция трех сред: окружающей; бытовой и производственной.

Классическая модель представления системы модифицировалась и представляет собой модель представленную на рисунке 3.

Рисунок 3 - Вариант представления БСТС. Модифицированная модель БСТС

Рисунок 4 - Причинно-следственная диаграмма (диаграмма Исикавы)

На Рисунке 4 представлена причинно-следственная диаграмма (диаграмма Исикавы), которая показывает все составляющие БСТС и взаимодействия ее элементов, которые приводят к возникновению риска для здоровья человека и, как следствие, к сокращению продолжительности жизни. Жирным текстом выделены те составляющие, которые будут рассматриваться и рассчитываться в данной работе.

2 ПОФАКТОРНАЯ ОЦЕНКА УРОВНЯ НАГРУЗКИ

Под количественной характеристикой значимых факторов отдельно в каждой из выделенных сред обитания человека понимают установление численных значений всех факторов средового давления, поддающихся количественной оценке.

В данной работе количественной оценке подвергается климатический фактор (ПРИРОДА), ЭМ воздействие (ТЕХНОСФЕРА), качество питьевой воды (ТЕХНОСФЕРА-ПРИРОДА), обеспеченность материальными ресурсами (СОЦИУМ) и производственная среда.

2.1 Климатический фактор

2.1.1 Модель пребывания человека в местах с различными климатическими условиями

Холодный период года (средняя температура воздуха ниже -100С)

Рабочие дни (в часах в сутки)              Выходные дни (в часах в сутки)

Переходный период года (средняя температура воздуха от -100С до +100С)

Рабочие дни (в часах с сутки)              Выходные дни (в часах в сутки)

Теплый период года (средняя температура воздуха выше +100С)

Рабочие дни (в часах в сутки)     Выходные дни (в часах в сутки)

2.1.2 Изменение температуры в течение года

Таблица 1 - Изменение температуры воздуха на улице.

Рисунок 5 - График изменения температуры наружного воздуха

Используя Методическое пособие «Исследование метеорологических условий на рабочем месте», определяем температуру (эффективную эквивалентную) воздуха в помещении по номограмме эквивалентно-эффективных температур.

Таблица 2 - Изменение температуры воздуха внутри помещения

Рисунок 6 - График изменения температуры воздуха внутри помещения

2.1.3 Уровень нагрузки по климатическому фактору

Уровень нагрузки для i-го месяца вычисляется по формуле (1):

,       (1)

где УНi - уровень нагрузки, балл;

- коэффициент, учитывающий фактическое время пребывания в данных климатических условиях в течение суток;

- оценка вредного воздействия в i-м месяце, балл.

,   (2)

где Тфi - время фактического пребывания под воздействием климатического фактора в сутки, час;

Тсм - длительность рабочей смены, принимается равной 8 часов.

В тех случаях, когда температура воздуха в помещении и на улице является нормальной (1-2 балла), нет необходимости учитывать коэффициент  при расчете уровня нагрузки, если время пребывания в данных условиях превышает 8 часов (в данном случае уровень нагрузки не ухудшаются с увеличением времени пребывания). Следовательно, уровень нагрузки УН можно принимать равной количеству баллов за данные климатические условия.

Холодный период года

Во время холодного периода года температура воздуха в помещении находится в норме, следовательно, уровень нагрузки принимается равным 1 или 2 балла. Для улицы необходимо рассчитать Ксут.

В итоговой оценке принимается УН=2, так как существует большая разница между температурой на улице и температурой в помещении. Организм человека, переживая перепады температуры, подвергается дополнительной нагрузке, поэтому оценку следует увеличить на 1 балл.

Переходный период года

Во время переходного периода года температура воздуха в помещении находится в норме, следовательно, уровень нагрузки принимается равным 1 или 2 балла. Для улицы необходимо рассчитать Ксут.

Для апреля и ноября:

Для мая и октября:

В итоговой оценке принимается УН=2, так как существует большая разница между температурой на улице и температурой в помещении. Организм человека, переживая перепады температуры, подвергается дополнительной нагрузке, поэтому оценку следует увеличить на 1 балл.

Теплый период года

1.  Для дома:

- Рабочие дни:

Июль и август:

Выходные дни:

Июль и август:

2.  Для улицы:

- Рабочие дни:

Июль и август:

Выходные дни:

Июль и август:

Рассчитанные данные приведены в Таблице 3.

Таблица 3 - Рассчитанные уровни нагрузок на человека в течение года

Таблица 4 - Средние уровни нагрузки по месяцам

Таблица 5 - Средние уровни нагрузки на человека по периодам года

Средний уровень нагрузки за год:

УН = 3

Уровень нагрузки соответствует предпатологическому состоянию организма. При этом формируются реакции, свойственные пограничному состоянию организма. Здоровый организм человека способен сопротивляться данным условиям и восстанавливаться во время отпуска и выходных дней. У ослабленного организма может развиться заболевание.

Рисунок 8 - График изменения уровня нагрузки по периодам года

2.2 Качество питьевой воды

Оценка уровня нагрузки, обусловленного качеством питьевой воды, определена по формуле:

,  (3)

где Хкр,i - оценка уровня нагрузки по критериальной таблице, разработанной НИИ ОТ, за отклонение от нормы по i - му ингредиенту;

μ- доля от общего числа проб с данным уровнем отклонения;

αV - весовой коэффициент характеризующий долю населения города потребляющего питьевую воду в j -м источнике водозабора;